Οι αστρονόμοι εντόπισαν για πρώτη φορά ότι ένας μακρινός πλανήτης έχει χάσει την ατμόσφαιρά του από μια γιγάντια σύγκρουση, σύμφωνα με μια νέα μελέτη. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τα νεογέννητα πλανητικά συστήματα γενικά βιώνουν τιτάνιους αγώνες ανάπτυξης, καθώς οι νεογέννητοι πλανήτες, γνωστοί ως πρωτοπλανήτες, συγκρούονται μεταξύ τους και συντήκονται για να σχηματίσουν προοδευτικά μεγαλύτερους πλανήτες. «Το δικό μας ηλιακό σύστημα δείχνει άφθονα στοιχεία γιγάντιων συγκρούσεων», είπε η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Tajana Schneiderman, αστρονόμος στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης. Για παράδειγμα, προηγούμενη έρευνα πρότεινε ότι η Γη και η Σελήνη είναι τα προϊόντα τέτοιων γιγάντων συγκρούσεων στο πρώιμο ηλιακό σύστημα. Ωστόσο, παρά το γεγονός αυτό, δεν υπάρχουν πολλά στοιχεία παρατήρησης για γιγάντιες συγκρούσεις αλλού στο ηλιακό σύστημα.
Η Schneiderman και οι συνεργάτες της έχουν ανακαλύψει σημάδια μιας γιγάντιας πλανητικής συντριβής σε απόσταση περίπου 95 έτη φωτός από τη Γη. Μια κοσμική πρόσκρουση – γύρω από τον αστέρα HD 172555, ηλικίας 23 εκατομμυρίων ετών, στον αστερισμό Pavo (Παγώνι) – πιθανότατα έδιωξε μέρος της ατμόσφαιρας από έναν άλλο κόσμο. Οι επιστήμονες της μελέτης έχουν εντοπίσει μια απογυμνωμένη ατμόσφαιρα για πρώτη φορά. Ο αστέρας HD 172555 τράβηξε προηγουμένως την προσοχή των επιστημόνων λόγω της ασυνήθιστης φύσης της σκόνης που τον περιβάλλει. Προηγούμενες εργασίες βρήκαν ότι αυτή η αστρόσκονη είχε κόκκους πολύ λεπτότερους από ό,τι θα περίμεναν οι αστρονόμοι για έναν τυπικό δίσκο συντριμμιών που περιβάλλει έναν αστέρα. Αυτή η σκόνη είναι επίσης φορτωμένη με μια μεγάλη ποσότητα ασυνήθιστων ορυκτών, όπως οψιανός και μαύροι υαλώδεις τεκτίτες, που απαιτούν ισχυρή θερμότητα για να σχηματιστούν. Προηγούμενη έρευνα πρότεινε μια πιθανή εξήγηση για μια τέτοια σκόνη να υπάρχει στη σύγκρουση δύο κόσμων με ταχύτητες άνω των 36.000 χλμ. / ώρα.
Στη νέα μελέτη, οι αστρονόμοι ερεύνησαν τι αέριο, που περιβάλλει τον αστέρα, μπορεί να αποκαλύψει την ιστορία του. Ανέλυσαν δεδομένα από το Atacama Large Millimeter Array (ALMA) στη Χιλή, εστιάζοντας σε σημάδια μονοξειδίου του άνθρακα. «Όταν οι άνθρωποι θέλουν να μελετήσουν το αέριο σε δίσκους συντριμμιών, το μονοξείδιο του άνθρακα είναι συνήθως το πιο φωτεινό, και επομένως το πιο εύκολο να βρεθεί», είπε η Schneiderman σε μια δήλωση. “Έτσι, εξετάσαμε ξανά τα δεδομένα μονοξειδίου του άνθρακα για το HD 172555 επειδή ήταν ένα ενδιαφέρον σύστημα.¨”
Οι επιστήμονες κατάφεραν να ανιχνεύσουν μονοξείδιο του άνθρακα γύρω από τον αστέρα. Όταν μέτρησαν την αφθονία του, βρήκαν ότι το αέριο γύρω από τον HD 172555 ισοδυναμούσε με το 20% του μονοξειδίου του άνθρακα που βρίσκεται στην «κολασμένη» ατμόσφαιρα της Αφροδίτης. Είδαν επίσης ότι περιφερόταν σε μεγάλες ποσότητες εκπληκτικά κοντά στον αστέρα σε περίπου 7,5 αστρονομικές μονάδες (AU), ή 7,5 φορές τη μέση απόσταση μεταξύ Γης και Ήλιου. Η παρουσία μονοξειδίου του άνθρακα, τόσο κοντά σε έναν αστέρα, είναι ένα μυστήριο, επειδή το μόριο είναι συνήθως ευάλωτο στη φωτοδιάσπαση, μια διαδικασία κατά την οποία φωτόνια (ή σωματίδια φωτός) διασπώνται και καταστρέφουν τη χημική ουσία. Τυπικά υπάρχει πολύ λίγο μονοξείδιο του άνθρακα κοντά στους αστέρες, οδηγώντας τους ερευνητές να αναλύσουν διάφορα σενάρια για να εξηγήσουν την παρουσία του γύρω από τον HD 172555.
Το σενάριο, που οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι εξηγεί καλύτερα όλα τα δεδομένα, είναι μια γιγαντιαία πρόσκρουση μεταξύ πρωτοπλανητών — «ένας μεγαλύτερος πρόγονος και ένας μικρότερος κρουστικός εκτελεστής», είπε η Schneiderman. Οι ενέργειες που εμπλέκονται είναι τεράστιες – η πρόσκρουση θα έχει ως αποτέλεσμα την τήξη μερών των σωμάτων, επομένως κάποιο υλικό και από τα δύο θα παραμείνει πιθανότατα στη θέση του, ενώ κάποιο υλικό θα πεταχτεί από τον πρόγονο. Η κρούση θα μεταφέρει ενέργεια στην ατμόσφαιρα, με αποτέλεσμα τη θέρμανση της ατμόσφαιρας. Καθώς θερμαίνεται, γίνεται ευκολότερο για την ατμόσφαιρα να αφαιρεθεί.
Σε πλανητικά συστήματα τόσο νεαρά, όσο το HD 172555, οι αστρονόμοι αναμένουν ότι οι γιγάντιες κρούσεις είναι αρκετά συνηθισμένες, είπε η Schneiderman. Όταν πρόκειται για μια γιγαντιαία πρόσκρουση που εξηγεί το μονοξείδιο του άνθρακα που ανιχνεύεται γύρω από αυτόν τον αστέρα, σημείωσε ότι τα χρονοδιαγράμματα λειτουργούν, η ηλικία λειτουργεί και οι περιορισμοί στη σύνθεση και τα σχήματα των υλικών που φαίνονται γύρω από αυτό το αστέρι λειτουργούν. Οι ερευνητές υπολόγισαν ότι το μονοξείδιο του άνθρακα προήλθε από μια γιγαντιαία πρόσκρουση πριν από τουλάχιστον 200.000 χρόνια, αρκετά πρόσφατη, ώστε ο αστέρας να μην έχει αρκετό χρόνο για να καταστρέψει εντελώς το αέριο. Με βάση την αφθονία του αερίου, προτείνουν ότι η σύγκρουση έλαβε χώρα μεταξύ δύο ογκωδών σωμάτων, πιθανών πρωτοπλανήτων συγκρίσιμων σε μέγεθος με τη Γη.
Η ανίχνευση μονοξειδίου του άνθρακα σε αυτό το σύστημα υποδηλώνει ότι το μονοξείδιο του άνθρακα μπορεί να είναι πιο φωτεινό από τη σκόνη, επομένως η ανίχνευση μονοξειδίου του άνθρακα μετά την πρόσκρουση μπορεί να είναι πιο παρατηρήσιμη από τη σκόνη. “Νομίζω ότι η στόχευση αερίου μονοξειδίου του άνθρακα μπορεί να μας δώσει την ευκαιρία να καταλάβουμε τα στατιστικά στοιχεία εμφάνισης γιγάντων επιπτώσεων ευρύτερα”, δήλωσε η Schneiderman. Οι επιστήμονες παρουσίασαν λεπτομερώς τα ευρήματά τους στο διαδίκτυο στις 20 Οκτωβρίου στο περιοδικό Nature.
Περισσότερα εδώ.
